Modul Informatika: Jaringan Komputer

01Tujuan Belajar

Setelah mempelajari modul ini, kamu diharapkan mampu:

Menjelaskan pengertian, manfaat, dan jenis jaringan komputer berdasarkan jangkauan (PAN, LAN, MAN, WAN).
Membandingkan topologi bus, star, ring, dan mesh beserta kelebihan dan kekurangannya.
Menjelaskan fungsi perangkat jaringan: NIC, hub, switch, router, modem, dan access point.
Menjelaskan model OSI dan TCP/IP serta proses enkapsulasi data.
Menentukan alamat network, broadcast, dan jumlah host pada pengalamatan IPv4 dengan subnetting.
Menjelaskan cara kerja layanan penting: DNS, DHCP, HTTP/HTTPS, TCP, dan UDP.
Mengaitkan konsep dengan keamanan dan pengalaman sehari-hari menggunakan internet.

02Konsep Dasar

2.1 Apa itu jaringan komputer?

Jaringan komputer adalah sekumpulan perangkat (komputer, ponsel, printer, server, dan lainnya) yang saling terhubung lewat media tertentu agar dapat bertukar data dan berbagi sumber daya. Perangkat yang terhubung disebut node atau host.

📂 Berbagi sumber daya

Satu printer atau penyimpanan dipakai bersama banyak pengguna.

💬 Komunikasi

Surel, pesan instan, dan panggilan video antarpengguna.

🌐 Akses internet bersama

Satu langganan internet dapat dipakai banyak perangkat lewat router.

🗄️ Pengelolaan terpusat

Data dan keamanan dikelola di server sehingga mudah dicadangkan dan dikontrol.

2.2 Jenis jaringan berdasarkan jangkauan

Jenis	Kepanjangan	Jangkauan	Contoh
PAN	Personal Area Network	Beberapa meter di sekitar satu orang	Ponsel ke earbud via Bluetooth
LAN	Local Area Network	Satu ruangan, gedung, atau kampus kecil	Jaringan lab komputer sekolah
MAN	Metropolitan Area Network	Satu kota	Jaringan antarkantor pemerintah kota
WAN	Wide Area Network	Antarkota, negara, atau benua	Jaringan bank lintas pulau; internet adalah WAN terbesar

2.3 Model hubungan: client-server dan peer-to-peer

Model	Cara kerja	Kelebihan	Kekurangan
Client-server	Server menyediakan layanan, client meminta layanan	Terpusat, keamanan dan cadangan mudah dikelola	Server mati berarti layanan berhenti; butuh perangkat server
Peer-to-peer (P2P)	Setiap komputer setara, dapat menjadi client sekaligus server	Murah dan sederhana untuk jaringan kecil	Sulit dikelola dan diamankan saat jumlah komputer bertambah

2.4 Topologi jaringan

Topologi adalah pola susunan perangkat dan penghubungnya. Pelajari perilaku masing-masing lewat simulasi 3.1.

Topologi	Susunan	Kelebihan	Kekurangan
Bus	Semua komputer menyambung ke satu kabel utama	Hemat kabel, mudah dipasang	Kabel utama putus berarti jaringan terbelah; sulit melacak gangguan
Star (bintang)	Semua komputer menyambung ke satu switch pusat	Mudah ditambah dan dilacak; satu komputer rusak tidak mengganggu yang lain	Switch pusat adalah titik tunggal kegagalan
Ring (cincin)	Komputer tersambung membentuk lingkaran tertutup	Giliran kirim teratur (token)	Pada ring satu arah, satu putus mengganggu seluruh cincin
Mesh (jala)	Tiap komputer terhubung ke komputer lain (penuh atau sebagian)	Sangat andal karena banyak jalur alternatif	Mahal dan rumit
Tree (pohon)	Gabungan beberapa star yang dihubungkan secara hierarki	Mudah dikembangkan, cocok untuk jaringan besar	Bergantung pada perangkat di tingkat atas

Jumlah kabel full mesh: L = n (n − 1) / 2 Contoh: 5 komputer ⟹ 5 × 4 / 2 = 10 kabel; 10 komputer ⟹ 45 kabel. Jumlah kabel tumbuh jauh lebih cepat daripada jumlah komputer.

Topologi yang paling umum dipakai pada LAN modern adalah star (atau tree sebagai gabungan beberapa star), karena murah, mudah dikelola, dan satu kabel bermasalah tidak mematikan semua.

2.5 Media dan perangkat jaringan

Media	Ciri utama
Kabel UTP (twisted pair, konektor RJ-45)	Murah, umum di LAN. Panjang maksimum satu segmen sekitar 100 m. Kategori seperti Cat5e dan Cat6 menentukan kecepatan.
Serat optik (fiber optic)	Mengirim data berupa cahaya, kecepatan tinggi, jarak jauh, kebal gangguan listrik. Dipakai untuk backbone dan internet rumah (FTTH).
Nirkabel (Wi-Fi, Bluetooth, seluler)	Praktis dan fleksibel, tetapi sinyal dipengaruhi jarak, dinding, dan interferensi.

Perangkat	Fungsi	Bekerja pada
NIC (Network Interface Card)	Antarmuka jaringan di setiap perangkat; memiliki alamat MAC	Fisik dan Data Link
Hub	Menerima data lalu menyiarkannya ke semua port (boros dan rawan tabrakan)	Fisik
Switch	Mempelajari alamat MAC tiap port dan meneruskan frame hanya ke port tujuan	Data Link
Router	Menghubungkan jaringan berbeda dan memilih jalur berdasarkan alamat IP; gerbang LAN ke internet	Network
Modem	Mengubah sinyal digital dan sinyal saluran ISP (modulasi dan demodulasi); sering digabung dengan router	Fisik
Access Point (AP)	Menyediakan akses nirkabel (Wi-Fi) ke jaringan kabel	Data Link
Repeater	Menguatkan sinyal agar jangkauan lebih jauh	Fisik
Firewall	Menyaring lalu lintas berdasarkan aturan keamanan	Network dan di atasnya

2.6 Model OSI dan TCP/IP

Agar perangkat dari pabrikan berbeda dapat saling berbicara, komunikasi dibagi menjadi lapisan (layer). Setiap lapisan punya tugas sendiri dan hanya berurusan dengan lapisan di atas dan di bawahnya.

OSI (7 lapisan)	TCP/IP (4 lapisan)	Tugas	Contoh	Satuan data
7 Application	Application	Antarmuka layanan untuk aplikasi	HTTP, DNS, SMTP	Data
6 Presentation		Format, enkripsi, kompresi data	TLS, JPEG	Data
5 Session		Membuka, menjaga, menutup sesi	Sesi login	Data
4 Transport	Transport	Pengiriman antaraplikasi (port), keandalan	TCP, UDP	Segmen (TCP) / datagram (UDP)
3 Network	Internet	Pengalamatan logis dan pemilihan jalur	IP, router	Paket
2 Data Link	Network Access	Pengiriman antarperangkat satu jaringan (MAC)	Ethernet, Wi-Fi, switch	Frame
1 Physical	Network Access	Pengiriman bit lewat media	Kabel, sinyal radio	Bit

Cara mengingat OSI dari atas"Aku Pergi Sekolah Tiap Naik Delman Pagi": Application, Presentation, Session, Transport, Network, Data Link, Physical.

2.7 Enkapsulasi: data dibungkus layer demi layer

Saat mengirim, data dari aplikasi ditambahi header pada tiap lapisan di bawahnya. Penerima membuka bungkus itu satu per satu dari bawah ke atas (dekapsulasi).

2.8 Pengalamatan: MAC dan IP

	Alamat MAC	Alamat IP
Lapisan	Data Link	Network
Panjang	48 bit (heksadesimal, mis. `A4:5E:60:C1:22:9F`)	IPv4: 32 bit (mis. `192.168.1.10`); IPv6: 128 bit
Fungsi	Mengenali perangkat di jaringan yang sama	Mengenali perangkat dan jaringannya, dapat dirutekan antarjaringan
Penetapan	Tercantum pada NIC oleh pabrikan	Diberikan oleh DHCP atau diatur manual; berubah bila pindah jaringan

Alamat IPv4 terdiri dari 4 oktet (masing-masing 8 bit, nilai 0–255) yang dipisah titik. Sebagian bit di depan menjadi bagian network, sisanya bagian host. Pembagiannya ditentukan oleh subnet mask atau notasi CIDR (/n = jumlah bit network).

Jenis	Rentang	Catatan
Kelas A	1.0.0.0 – 126.255.255.255	Mask bawaan /8
Kelas B	128.0.0.0 – 191.255.255.255	Mask bawaan /16
Kelas C	192.0.0.0 – 223.255.255.255	Mask bawaan /24
Kelas D / E	224–239 / 240–255	Multicast / cadangan
Loopback	127.0.0.0/8 (mis. 127.0.0.1)	Menunjuk komputer sendiri
IP privat	10.0.0.0/8; 172.16.0.0 – 172.31.255.255 (/12); 192.168.0.0/16	Dipakai di dalam LAN, tidak dirutekan di internet; boleh dipakai ulang di banyak jaringan berbeda
Link-local (APIPA)	169.254.0.0/16	Muncul saat perangkat gagal mendapat IP dari DHCP

2.9 Subnetting dasar

Subnetting memecah satu jaringan besar menjadi jaringan-jaringan lebih kecil agar lebih rapi, hemat alamat, dan lebih aman. Tiga aturan kunci:

Alamat network = IP AND subnet mask
Alamat broadcast = alamat network dengan semua bit host menjadi 1
Jumlah host valid = 2^h − 2 (h = jumlah bit host = 32 − n) Dikurangi 2 karena alamat pertama (network) dan terakhir (broadcast) tidak boleh dipakai oleh perangkat. Host pertama = network + 1, host terakhir = broadcast − 1.

CIDR	Subnet mask	Bit host	Ukuran blok	Host valid
/24	255.255.255.0	8	256	254
/25	255.255.255.128	7	128	126
/26	255.255.255.192	6	64	62
/27	255.255.255.224	5	32	30
/28	255.255.255.240	4	16	14
/29	255.255.255.248	3	8	6
/30	255.255.255.252	2	4	2

Contoh lengkap: 192.168.10.37/26

Mask /26 = 255.255.255.192. Hanya oktet terakhir yang "terpotong": 192 = 11000000.
Oktet terakhir IP: 37 = 00100101. AND dengan 11000000 = 00000000 = 0.
Alamat network = 192.168.10.0. Ukuran blok = 256 − 192 = 64, jadi blok-blok subnet: 0, 64, 128, 192.
Alamat 37 berada di blok 0–63, sehingga broadcast = 192.168.10.63.
Host valid: 192.168.10.1 sampai 192.168.10.62 (2⁶ − 2 = 62 host).

Jalan pintasCari ukuran blok = 256 − (nilai oktet mask yang "terpotong"). Lalu cari kelipatan blok yang tepat di bawah atau sama dengan oktet IP. Itu alamat network. Alamat sebelum kelipatan berikutnya adalah broadcast.

2.10 Protokol dan layanan penting

Protokol	Port	Fungsi
HTTP	80	Mengambil halaman web (tidak terenkripsi)
HTTPS	443	HTTP yang dienkripsi dengan TLS
DNS	53	Menerjemahkan nama domain menjadi alamat IP
DHCP	67/68	Memberi alamat IP dan pengaturan jaringan otomatis
SMTP / POP3 / IMAP	25 / 110 / 143	Mengirim / mengambil / menyinkronkan surel
FTP	21	Transfer berkas
SSH	22	Akses jarak jauh yang aman ke komputer lain

	TCP	UDP
Koneksi	Berorientasi koneksi (3-way handshake: SYN, SYN-ACK, ACK)	Tanpa koneksi
Keandalan	Menjamin sampai, berurutan, ada pengiriman ulang	Tidak menjamin; paket hilang dibiarkan
Kecepatan	Lebih lambat karena ada kontrol	Lebih cepat, latensi rendah
Cocok untuk	Web, surel, unduh berkas	Video call, streaming langsung, game online, kueri DNS

DHCP: proses DORADiscover (klien mencari server DHCP) → Offer (server menawarkan IP) → Request (klien meminta IP itu) → Acknowledge (server mengonfirmasi). Hasilnya: IP, subnet mask, gateway, dan DNS diterima otomatis.

2.11 Ukuran kinerja jaringan

Istilah	Arti
Bandwidth	Kapasitas maksimum saluran (bit per detik), ibarat lebar jalan tol
Throughput	Kecepatan yang benar-benar dicapai (biasanya lebih kecil dari bandwidth)
Latensi (ping)	Waktu tempuh data pergi-pulang, dalam milidetik; penting untuk game dan video call
Jitter	Ketidakstabilan latensi dari waktu ke waktu
Packet loss	Persentase paket yang hilang di jalan

1 byte = 8 bit | MB/s = Mbps ÷ 8 | waktu (s) = ukuran berkas (Mb) ÷ kecepatan (Mbps) = ukuran (MB) × 8 ÷ kecepatan (Mbps) Kecepatan jaringan ditulis dalam bit per detik (Mbps, huruf b kecil), sedangkan ukuran berkas dalam byte (MB, huruf B besar). Menyamakan keduanya adalah kesalahan yang sangat umum.

2.12 Keamanan jaringan dasar

Firewall: menyaring lalu lintas masuk dan keluar berdasarkan aturan.
Enkripsi: WPA2/WPA3 untuk Wi-Fi dan HTTPS (TLS) untuk web agar data tidak terbaca penyadap.
Autentikasi kuat: kata sandi panjang dan unik, serta verifikasi dua langkah (MFA).
VPN: membuat terowongan terenkripsi di atas jaringan publik, berguna di Wi-Fi umum.
Pembaruan perangkat: menambal celah keamanan pada sistem dan firmware router.
Waspada rekayasa sosial: phishing meniru situs atau pesan resmi untuk mencuri kata sandi. Periksa alamat dan jangan sembarang klik tautan.

03Simulasi Interaktif

3.1 Topologi dan dampak gangguan

Pilih topologi lalu timbulkan gangguan. Titik teal adalah paket data yang berjalan dari komputer pertama yang hidup ke komputer terakhir yang hidup. Lihat berapa pasang komputer yang masih bisa berkomunikasi.

Topologi Gangguan

Kabel yang dibutuhkan

Komputer hidup

Pasangan komputer yang masih terhubung

3.2 Kalkulator subnetting IPv4

Ketik alamat IP dan geser panjang prefix (CIDR). Bit berwarna adalah bit network, bit abu-abu adalah bit host. Cocokkan hasilnya dengan contoh perhitungan manual di bagian konsep.

Alamat IP Prefix CIDR

Alamat IP (biner)

Subnet mask (biner)

Alamat network (biner)

Subnet mask

Alamat network

Alamat broadcast

Jumlah host valid

Host pertama

Host terakhir

3.3 Apa yang terjadi saat membuka situs web?

Telusuri langkah demi langkah, dari mengetik alamat hingga halaman tampil. Alamat IP pada contoh adalah alamat contoh dokumentasi, bukan situs sungguhan.

Lapisan TCP/IP

Protokol dan port

3.4 Berapa lama mengunduh?

Pilih ukuran berkas dan kecepatan internet. Perhatikan konversi bit ke byte: 100 Mbps hanya setara 12,5 MB/s.

Ukuran berkas Kecepatan internet Perhitungkan efisiensi nyata 80% (overhead dan sinyal)

Kecepatan dalam MB/s

Waktu unduh

Patokan ukuran: lagu MP3 ≈ 5 MB, foto kamera ≈ 5 MB, film HD ≈ 2 GB, game besar ≈ 50 GB (di luar rentang slider).

04Aplikasi dan Implementasi

4.1 Jaringan sekolah dan laboratorium

Laboratorium komputer umumnya memakai topologi star atau tree: tiap komputer terhubung ke switch, switch terhubung ke router, dan router terhubung ke internet. Server lokal dapat menyimpan materi, ujian berbasis komputer, dan data nilai. Pembagian subnet memisahkan jaringan siswa, guru, dan administrasi agar lebih aman.

4.2 Rumah pintar dan IoT

Lampu, kamera, sensor suhu, dan speaker pintar terhubung ke Wi-Fi rumah. Tiap perangkat mendapat IP privat dari DHCP, lalu berbicara dengan layanan awan lewat router. Karena banyak perangkat IoT lemah keamanannya, ubah kata sandi bawaan dan perbarui firmware.

4.3 Layanan awan dan streaming

Penyimpanan awan, sinkronisasi dokumen, dan streaming video memanfaatkan jaringan berkecepatan tinggi dan server yang tersebar di banyak lokasi (CDN) sehingga konten dilayani dari server terdekat dan latensi menurun.

4.4 Perbankan, belanja daring, dan pemerintahan digital

Transaksi mobile banking, dompet digital, dan layanan publik memakai HTTPS (TLS), autentikasi berlapis, dan firewall. Perusahaan juga memakai VPN untuk menghubungkan kantor cabang dan karyawan jarak jauh.

4.5 Pembelajaran jarak jauh dan telemedis

Panggilan video memakai UDP untuk menjaga latensi rendah, sementara pengunggahan tugas memakai TCP agar berkas sampai utuh. Kualitas ditentukan oleh bandwidth, latensi, dan packet loss, bukan bandwidth saja.

4.6 Pemecahan masalah dasar (troubleshooting)

Periksa fisik: kabel, lampu indikator, Wi-Fi aktif atau tidak.
Cek IP: apakah mendapat IP dari DHCP (bukan 169.254.x.x)?
Ping gateway (router): berhasil berarti LAN sehat.
Ping alamat IP di internet (mis. 8.8.8.8): berhasil berarti jalur ke internet baik.
Ping nama domain: bila alamat IP berhasil tetapi nama domain gagal, masalahnya ada pada DNS.

05Fenomena Sehari-hari

🎮 Video lancar, tapi game lag

Menonton video butuh bandwidth besar tetapi toleran terhadap jeda (ada buffer). Game butuh latensi rendah dan stabil. Internet 100 Mbps dengan ping 200 ms terasa buruk untuk game.

📶 Wi-Fi lemah di kamar belakang

Sinyal melemah karena jarak dan dinding. Pita 2,4 GHz menembus dinding lebih baik tetapi lebih lambat dan padat, sedangkan 5 GHz lebih cepat tetapi jangkauannya lebih pendek.

🌐 Wi-Fi tersambung, tapi "tidak ada internet"

Perangkat terhubung ke router (LAN sehat), tetapi jalur ke ISP atau DNS bermasalah. Itulah mengapa ping gateway dan ping 8.8.8.8 dipakai untuk memisahkan penyebabnya.

🖨️ Satu printer untuk satu kantor

Printer bergabung ke jaringan dan memiliki IP sendiri. Semua komputer di LAN dapat mengirim cetakan ke IP itu tanpa kabel tersendiri.

📞 Video call putus-putus

Penyebab umum: packet loss atau jitter tinggi akibat sinyal lemah atau jaringan padat, walau bandwidth terlihat besar pada uji kecepatan.

🔒 Gembok di browser

Gembok berarti koneksi antara browser dan server dienkripsi (HTTPS). Itu melindungi dari penyadapan, tetapi tidak menjamin pemilik situsnya jujur.

06Miskonsepsi yang Sering Muncul

"Internet sama dengan web (WWW)." Internet adalah jaringan global dari jaringan. Web hanyalah salah satu layanan di atasnya, selain surel, game online, dan lainnya.
"Wi-Fi sama dengan internet." Wi-Fi hanya cara menyambung ke jaringan lokal secara nirkabel. Kamu bisa tersambung Wi-Fi tanpa akses internet.
"Modem sama dengan router." Modem berhubungan dengan saluran ISP, router menghubungkan dan merutekan antarjaringan. Perangkat rumah sering menggabungkan keduanya.
"Alamat IP sama dengan alamat MAC." MAC mengenali kartu jaringan (lapisan 2) di jaringan yang sama. IP mengenali perangkat dan jaringannya (lapisan 3) dan dapat berubah.
"Bandwidth besar berarti ping kecil." Bandwidth adalah lebar jalan, latensi adalah waktu tempuh. Keduanya berbeda.
"Mbps sama dengan MBps." 1 byte = 8 bit. Internet 80 Mbps menghasilkan maksimum sekitar 10 MB/s.
"Hub dan switch itu sama." Hub menyiarkan ke semua port, switch meneruskan hanya ke port tujuan berdasarkan alamat MAC.
"HTTPS berarti situsnya pasti aman dan terpercaya." HTTPS hanya mengenkripsi jalur komunikasi. Situs penipuan pun dapat memakai HTTPS.
"Alamat 192.168.x.x unik di seluruh dunia." IP privat dipakai ulang di jutaan jaringan rumah. Keunikannya hanya berlaku di dalam jaringan itu.

07Ringkasan

Topik	Rumus atau aturan
Full mesh	Kabel = n(n − 1)/2
Network address	IP AND subnet mask
Broadcast	Network dengan semua bit host = 1
Host valid	2^h − 2, h = 32 − n
Ukuran blok (oktet terpotong)	256 − nilai oktet mask
Rentang host	Network + 1 sampai broadcast − 1
Konversi satuan	1 byte = 8 bit; MB/s = Mbps ÷ 8
Waktu unduh	t = ukuran (MB) × 8 ÷ kecepatan (Mbps)
IP privat	10/8; 172.16–172.31; 192.168/16
Port umum	HTTP 80; HTTPS 443; DNS 53; SSH 22; FTP 21; SMTP 25
Router / switch / hub	Layer 3 (IP) / Layer 2 (MAC) / Layer 1
TCP vs UDP	Andal dan berurutan vs cepat tanpa jaminan

Strategi mengerjakan soal subnetting(1) Ubah /n menjadi mask dan tentukan oktet yang terpotong. (2) Hitung ukuran blok = 256 − nilai oktet mask. (3) Cari kelipatan blok terbesar yang ≤ oktet IP: itu network. (4) Broadcast = network + ukuran blok − 1. (5) Host valid = ukuran blok − 2 (untuk oktet terakhir).

08Kuis Latihan dan Pembahasan

Ada 12 soal. Pilih jawabanmu, lalu pembahasan langsung muncul. Gunakan ukuran 1 byte = 8 bit.